北京大学高成臣团队在MEMS压力传感器领域实现多项突破

2023年1月，某超小型MEMS压力传感器芯片成功研制，器件技术指标达到国际先进水平，为解决该项技术的“卡脖子”问题、实现产品自主可控迈出了坚实的一步。作为技术团队的负责人，57岁的北京大学集成电路学院教授级高级工程师高成臣倍感欣慰。他带领团队克服了研制难度大、配套实验能力不足等困难，最终不负所托，给用户交出了令人满意的答卷。高成臣躬耕传感器制备和研究35年，不断追求完美，突破了一项又一项技术难关。

攻坚克难，于传感器领域辛勤耕耘数十载

1988年从东南大学毕业参加工作后，高成臣一直专注于压力传感器等物理量传感器技术和产品的研制开发，始终面向国家重大需求，瞄准“卡脖子”关键技术，努力追求卓越，领导项目团队完成了耐高温、耐低温、耐大动态冲击、高精度等多款MEMS压力传感器的产品开发，圆满完成了多项重点装备的配套产品和供货任务。

高精尖领域的跋涉自然是困难重重，高成臣从不轻易放弃。2000年，某重大工程急需大量程差压传感器，但国内尚无可用产品。在当时没有可借鉴的技术方案、研制条件和配套能力不完备的情况下，面对国家急需，高成臣和项目组同事义无反顾地承担了产品配套研制任务。

高成臣是个对技术精益求精的人，对于挡在前路的“巨石”他从不畏惧。他常说的一句话就是：“只要理论上没有边界，技术上就有突破的可能。”课题组在高成臣的领导下攻坚克难，经过多次实验和技术论证，终于确定了技术可行方案，完成了初代产品的研制。

然而，还没来得及庆祝技术上的突破，某项指标在严苛环境实验中考核失败的阴影便开始笼罩在项目组。项目组的很多成员开始动摇，怀疑技术方案的可行性。面对质疑，高成臣不轻言放弃，他带领项目组同事仔细分析实验数据，查找问题根源，并鼓励大家不囿于常规，寻求创新的解决方案。功夫不负有心人，经过多次的缜密调制，改进后的柔性密封方案终于解决了该重大工程的关键技术卡点，形成了配套压力传感器产品的批量供货能力。

精益求精，于北大学术沃土追求完美设计

2008年，因工作需要，高成臣调入北京大学工作。利用学校得天独厚的科研条件和人才优势，高成臣将工作重心由产品研制转向了传感器先进技术的研究。“北京大学的文化兼容并包，在这里可以接触到各领域最顶尖的学者，有着最优秀的生源，大家都很自觉地奉献科研，很主动地追求最完美的设计方案。”高成臣说道。

彼时，我国在高性能压力传感器技术方面还相对比较落后，高端压力传感器芯片的供货长期被国外公司垄断，亟待技术上的突破。为了打破国外产品的垄断，高成臣和团队克服了研制经费不足、成果周期长、工程技术队伍紧缺等困难，坚守高端压力传感器的研究。他始终秉承“不断追求完美的设计是获得高性能传感器的前提”的理念，坚信在结构及工艺方案设计上追求尽善尽美是实现高端传感器的关键所在，并领导团队始终如一地践行这一理念。

经过多年的不懈钻研，高成臣领导团队在MEMS压阻式压力传感器的耐高温、微小型化、高频响及高精度等多方面取得突破，研制出多款压力传感器产品。曾经，国内某用户单位原本对学校研制的产品持怀疑态度，但该用户测评后发现该传感器性能优异，完全可以替代国外产品，并将其用于压力控制仪中的压力标准传感器。该项技术的突破，使得我国成为国际上少数几个掌握顶级精度压阻式压力传感器核心技术的国家。

30余年在传感器研究领域的努力耕耘也得到了国家机关和专家学者的肯定。高成臣牵头的压力传感器项目得到了鉴定专家组的高度认可，“总体技术达到国际先进水平，得到了大量应用，为装备发展作出了重要贡献，也为新一代装备的发展提供了重要技术储备”。该项目获得了2019年教育部科技进步一等奖。

立德树人，于科研积累中传承家国情怀

在开展新技术研究方面，高成臣和团队在选题上始终遵循“不管做哪方面科研，首当其冲是面向国家需求”的观点，尤其是要面向国家的重大工程急需，要有解决“卡脖子”问题的决心和勇气。

2013年，在认识到声矢量传感器技术是未来声学的重要方向，也是解决现有工程中问题的重要手段后，高成臣面对陌生学科领域，努力补足知识短板，毅然决然地开启了该方向的研究工作。他带领研究团队在热式声矢量传感器的敏感机理、敏感元件的结构设计、敏感元件加工、检测电路及测试方法上取得了丰硕成果。在团队的不懈努力下，声矢量传感器当前的技术指标已经达到国际先进水平，该技术方向也成为微米纳米加工技术全国实验室的重点研究方向之一。

高成臣是一名中共党员，作为学校中的教授级高级工程师，他不仅要完成好作为工程团队负责人的目标，更要做好学生的立德树人工作，在言传身教中做学生的榜样。面对学生在科研攻关和上手工程时所出现的困难，高成臣不仅手把手地引导学生从困境中走出，更注重在精神上鼓励学生树立克服困难的勇气和决心，作“目标远大，脚踏实地”的科研人才。

“北大的学生们都是好样的，我非常满意，我们的合作单位也经常对北大的同学赞不绝口。我希望能在日常的言传身教中把爱国的情怀传承下去。”如今，已近花甲之年的高成臣仍带领着朝气蓬勃的年轻人在攻克高端传感器难题的道路上奋勇拼搏，力争为突破“卡脖子”技术、推动我国传感器的研发工作作出更大的贡献。

审核编辑：刘清